Appleがまだ開発中であることを公式に認めていない製品だが、「Apple Car」にはステアリングや換気、ソフトウェアベースの自動調整センサーなど、多くの研究開発作業が行われている。
つまり、どの方向に進んでいるのか、どれだけ快適か、そして車の路面認識の精度がどの程度なのかということです。これらに加えて、ランドマークや車のドアを認識するカメラ、ルーフガラスの自動調光機能に関する最近の特許も取得しました。
自己調整センサー
新たに付与された特許の1つである「マルチセンサーリアルタイムアライメントおよびキャリブレーション」は、「Apple Car」が使用する複数のセンサーの「リアルタイムアライメントおよびキャリブレーション」に関するものだ。
「自動運転車には、車両の周囲の環境を感知するために構成された多数の光学センサーが搭載されています」とAppleは述べています。「光学センサーは、車両が周囲の空間を認識し、適切な行動を判断できるよう、環境に関する情報を車両に提供します。」
プロジェクターは既知のパターンを表示し、センサーがそのパターンとの位置関係を比較する。
それは理にかなっていますし、テスラの車ではよく見かける機能でもあります。しかし、Appleはこれらのセンサーが長期的にどのように機能するかを懸念しています。
「時間の経過とともに、車両は様々な衝撃に遭遇し、センサーの位置が乱れる可能性があります。例えば、路面の凹凸、運転中の振動、運転中の急停止などです」と特許は続けます。「これらの衝撃により、センサーの位置が工場出荷時の仕様からずれる可能性があります。位置がずれたり、ずれたりしたセンサーは、センサーからのデータの不正確さや誤解釈により、車両の自律機能に支障をきたす可能性があります。」
解決策の一つは、Appleがサービス間の推奨時間、つまり走行距離を減らすことです。しかし、これはAppleのやり方ですから、それではダメでしょう。
「センサーの再調整のために車両をサービスセンターに持ち込むのは、車両の所有者にとって非効率的で不便です」と特許には記されている。「相対的な調整によって、周囲の環境を検知するセンサーの機能性が向上する可能性があります。」
Appleの論理は、センサーを正しく調整するには精密機器が必要だというものです。そして、それはすでに車に搭載されています。この特許は、センサーセット全体を活用して、センサーの位置ずれを検知することに関するものです。
つまり、「Apple Car」には「目標地点にパターンを投影するように設定されたプロジェクター」が搭載され、センサーがそれをチェックする可能性がある。「[1つ]以上のセンサーが目標地点のパターンを検出するように設定されている可能性もある」とのことで、車にはキャリブレーションシステムが搭載されている。
Appleは、「このキャリブレーションシステムは、1つ以上のセンサーによって検出されたパターンの相対位置に基づいて、1つ以上のセンサーのうち特定のセンサーの位置ずれを判断するように構成されています」と述べています。また、位置ずれを修正し、再確認する機能も備えています。
「Apple Car」のステアリング
Appleによると、調整が必要なセンサーには「1つ以上のアクチュエーターが含まれる場合があります」とのことです。アクチュエーターとは、車内の様々な要素、つまり機構を操作したり物理的に動かしたりする要素を指す用語です。ステアリング専用のものも含まれます。
同じく新たに付与された「複数のステアリングアクチュエータを備えたステアバイワイヤシステム」は、ステアリング、特にドライバーが車両自体に制御を委ねる場合のステアリングに関する特許である。
明確には述べられていないが、特許には四輪駆動のオプションが含まれている。
「車両アクチュエーターの例としては、推進アクチュエーター、ブレーキアクチュエーター、ステアリングアクチュエーター、サスペンションアクチュエーターなどがあります」とAppleは説明しています。「ステアバイワイヤシステムは、ステアリングホイールと車輪間の物理的な接続をなくしたり、切断したりすることができます。」
パワーステアリングに至るまで、自動車のステアリングシステムはあらゆる進歩を遂げてきましたが、ハンドルを切ると車が直接回転するという根本的な原理は依然として変わりません。Appleが提案するシステムでは、車がハンドルを切ったことを認識し、それとは別に間接的にその動きに追従する可能性があるのです。
運転者の身体的な動作と車の挙動の乖離は、クルーズコントロールを初めて使用したときのように、違和感を覚えるかもしれません。しかし、これは数ある選択肢の一つに過ぎず、この特許は車がそれらの切り替えを行う仕組みに関するものです。
「[1つの]制御モードは、人間の操縦者がステアリングホイールと車輪の間に確立された物理的な接続を利用して車両を操縦する完全な手動モードです」とAppleは述べています。他には、車両が運転を行う「自動制御モード」があります。また、「一部の車両はリモートコントロールモードでも操作可能です」とも述べています。
この特許が問題としているのは、車が制御権を奪い、ドライバーが無駄にハンドルを回すという状況ではなく、ドライバーが再び制御権を握った際に何が起こるかという点です。これは、アクセルペダルに軽く触れるとクルーズコントロールがオフになるのと似ていますが、システムはアクセルペダルに軽く触れた時に想定される速度まで急激に減速することはできません。
快適な乗り心地
車を運転しているかどうかに関わらず、長時間車内に座っていることになります。新たに取得した特許の3つ目は、車内の環境を可能な限り快適にすることに関するものです。
「ボディ構造の換気」とは、強固で軽量、そして通気性に優れた自動車のシャシーを作ることです。すべての自動車メーカーがまさにこれを目指していますが、どの自動車メーカーも特定のエンジニアリング要件によって制約を受けています。
Appleは、サポート構造を慎重に設計し、形を整えることで、車体の通気スペースを増やす計画だ。
「典型的な車体構造には、ルーフやドアなどの車両部分を支える構造レール、シル、ピラーが含まれます」とAppleは述べています。「例えば、ほとんどの車両には『Aピラー』と呼ばれる構造ピラーがあり、フロントガラスに隣接し、車両のフロントドアの前方に配置されています。」
フロントドアとリアドアの間にはBピラーがあり、さらに「車両のリアドアの後方に位置する」Cピラーもあります。これらすべてに加え、「ルーフレールとドアシルは車両のルーフとドアを支える役割を果たし」、それぞれが「一定の強度要件を満たす」ように作られている必要があります。
さらに、車には安全エアバッグなどの装備が必須であり、車体内部のスペースは限られています。Appleは、この制約が車体周囲の適切な換気を妨げていると主張しています。
これは、車体自体を涼しく保つだけでなく、運転手と同乗者を涼しく保つことにもつながります。Appleの提案では、車体内部の暖房ダクトスペースが最大限に確保されつつも、「車体構造は依然として車体の一部を支えている」とのことです。
Appleは、この構造を「フランジ部分」から構成し、「通路とダクトを形成する」窪みを部分的に設けることを提案しています。最終的には、利用可能なスペースをより効果的に活用し、筐体の個々の支持要素の設計によって可能な限り多くのスペースを確保することが目的です。
これら3つの特許は合計7人の発明者によって取得されています。センサーアライメントに関する特許の唯一の発明者であるMicah P. Kalscheur氏は、以前AppleのFace ID技術に関する特許に携わっていました。
